Условие равновесия культиваторных лап при установившемся движении

Рабочие органы культиваторов прикрепляют к стойкам, а их связывают с рамой машины жестко или шарнирно.

При жестком креплении стойки 1 вместе с рабочими органами 2 прикрепляют болтами к брусу рамы культиватора 3. Такое соединение применяется в машинах с небольшой шириной захвата и большой глубиной хода рабочего органа (культиваторы-плоскорезы, чизели-культиваторы). Глубина хода рабочих органов в данной схеме определяется силой тяжести машины Р и реакцией почвы Rzx на рабочие органы. Глубина хода регулируется и ограничивается опорными колесами 4.

Способ жесткого крепления отличается от других простотой конструкции, но ограниченной возможностью копирования рельефа поля. Поэтому неравномерность обработки почвы по глубине зависит от рельефа поля и ширины захвата машины.

Шарнирное присоединение стоек к раме машины бывает одноповодковым и паралелограммным.

Одношарнирная система крепления позволяет лучше, чем жесткое крепление, копировать рельеф поля как в продольном, так и поперечном направлении. При такой системе крепления рабочий орган заглубляется под действием силы тяжести Рс секции, реакции почвы Rzx на рабочие органы, а также при помощи пружин (сила Fn). Устойчивая работа системы будет иметь место в том случае, когда

Глубина хода рабочего органа ограничивается упорами штанг 1, а регулируется опорными колесами культиватора и степенью натяжения пружин. Так как сопротивление почвы Rzx - величина пе-ременная, которая зависит от физико-механических свойств почвы и глубины обработки, то и момент Rzxh будет варьировать. Следовательно, глубина хода лапы при одноповодковом креплении будет переменной и неустойчивой.

Из уравнения видно, что устойчивость движения лапы по глубине зависит от веса лапы с поводком величины сопротивления почвы Pи размеров плеч L, иh.

Чем больше величина плеча приложения силы сопротивления P, тем меньше устойчивость движения лапы по глубине, тем на больший угол β может отклониться поводок.

Чем больше плечо L, тем меньше требуется вес для устойчивого движения лапы, тем устойчивее пойдет лапа. Nдолжна быть положительна (усилия, возникающие в шарнире).

В общем случае для культиваторных лап и сошников сеялки с поводковой системой крепления их.

И – равнодействующая сил сопротивления должна быть равна силе веса плюс сила тяжести.

1. (вертикальная проекция)

2. (горизонтальная проекция)

3. (момент относительно т.О)

Из 1 и 2 исключая R определяем из уравнения

лапа будет идти устойчиво при условии

Изменяется сопротивление почвы Rлапа или выглубляется или идет глубже, т.е. сопротивление почвы зависит от глубины обработки твердости и сил трения, то в конструкции лапы предусматривается возможность изменения величины веса лапы (за счет съемных грузов или давления нажимных пружин) или изменяется точка подвеса О, т.е. расстояние h.

Длина поводка лапы Lпринимается исходя из условия приспосабливаемости лапы на рельефе, при малых изменениях угла наклона поводка β.

Исходя из экспериментальных данных

L=500…1300мм

Высота hшарнира поводка принимается равной 700…800мм.

Двухпроводковое крепление рабочих органов имеет плоскопараллельный четырехзвенный механизм.

Рабочие органы 1 со стойками 2 прикреплены к грядилю 3, который крепится к раме культиватора через поводки 4 и 5. Регулирование глубины обработки почвы производят опорным колесом 6, при этом угол установки рабочего органа к поверхности поля не меняется.

Двухповодковая система применяется для крепления лап в пропашных культиваторах, сошников в свекловичных и кукурузных сеялках, а также в посадочных машинах. При этом рабочие органы лучше копируют неровности микрорельефа поля и выдерживают заданную глубину обработки.

Сила сопротивления лапы культиватора Rzx на равновесие рабочей секции не влияет, так как создаваемый ею момент воспринимается горизонтальными тягами четырехзвенника. Верхняя тяга под действием момента сопротивления со стороны почвы будет сжиматься, а нижняя растягиваться.

Двухповодковое крепление особенно ценно при культивации на малую глубину, когда незначительное отклонение по глубине приводит к ухудшению показателей качества работы.